Verbundprojekt: Robuste und sichere Edge-Elektronik für Industrieprozesse und kritische Infrastrukturen - Edge-Power

Abstract

Im Verbundprojekt Edge‑Power wurde ein modulares, robustes und energieadaptives Edge‑Computing‑System für industrielle Prozesse und dezentrale Infrastrukturen konzipiert, aufgebaut und in Demonstrationsszenarien erprobt. Kern des Ansatzes ist ein feldnahes Prozess‑Gateway mit skalierbarem Rechenmodul (u.a. auf KI‑fähiger Embedded‑Plattform), das Prozessdaten und Massendaten (z.B. Kameradaten) erfasst, vorverarbeitet, fusioniert und KI‑Inferenz zur lokalen Analyse ausführt. Ergänzt wird dies durch ein übergeordnetes Edge‑Gateway zur Koordination verteilter Rechenlasten sowie durch ein Energiemanagement zur Kopplung von Energieverfügbarkeit (regenerativ, inklusive PV/Batterie‑Versorgung) und Betriebsführung der Edge‑Komponenten. Für die Interoperabilität und Systemintegration wurden standardisierte Schnittstellen auf Basis von OPC UA einschließlich Informationsmodellierung umgesetzt. Sicherheits- und Robustheitsanforderungen wurden u.a. über zertifikatsbasierte Mechanismen (PKI) adressiert. Die Ergebnisse wurden insbesondere anhand eines Biogas‑Demonstrators zur KI‑gestützten Prozessbewertung (Kombination von Kamera‑Massendaten mit Betriebsparametern) vorbereitet und validiert, ergänzend wurden Transferpotenziale auf weitere Branchen bewertet. Das Projekt liefert damit technische Bausteine und Integrationskonzepte für energieeffiziente, sichere und standardkonforme feldnahe Datenverarbeitung und bildet eine Grundlage für nachgelagerte Produktisierung und Pilotierungen in industriellen Anwendungen.